JP2001131875A

JP2001131875A - 透湿防水布帛

Info

Publication number: JP2001131875A
Application number: JP30739499A
Authority: JP
Inventors: Akira Nishimoto; 晃西本; Yuichiro Omote; 雄一郎表; Katsuki Takahashi; 克機高橋
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 1999-10-28
Publication date: 2001-05-15
Anticipated expiration: 2019-10-28
Also published as: JP3821347B2

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた透湿性とコーティング膜の耐久性とを
併せ持つ透湿防水性布帛を提供する。【解決手段】高吸放湿吸湿発性熱有機微粒子をベース
樹脂中に添加した樹脂組成物をコーティングした透湿防
水布帛であり、コーティング膜の剥離強度が５．８N／
２．５ｃｍ以上である透湿防水布帛。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は雨衣、登山、アスレ
チック、スキー、スノーボード、ゴルフ等のスポーツ衣
料、紳士、婦人服、コート類等のカジュアルウェア及び
各種外衣、冷凍庫、冷蔵庫などで作業するユニホーム等
各種衣料用として用いられる吸湿発熱、衣服内湿度低
減、結露防止効果を持つ透湿防水布帛に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】保温性が要求される繊維製品には冬季に
使用する一般衣料(スーツ、コート等)、防寒衣料(ジャ
ンパー等)、またスキーなどの冬季スポーツ衣料ならび
に冷凍庫、冷蔵庫などで作業するユニフォーム等があ
り、保温性向上のために繊維集合体の繊維径を細くして
デッドエア層を増やすことや、繊維にセラミックスや金
属を練り込み遠赤外線の効果を期待する方法などが種々
提案されている。保温性を向上させる方法としては、例
えば繊維にセラミックスや金属を練り込む方法として
は、特開昭６３−１０５１０７号の繊維製品の製造方法
や特開平７−３３１５８４号の防ダニ用遠赤外線放射繊
維等のように繊維に遠赤外線を放射するセラミックス及
び金属を練り込む方法が提案されている。しかしなが
ら、これらの方法はセラミックス及び金属を練り込むこ
とにより原糸の強力が低下したり、原糸が着色したりす
る欠点がある。コーティング剤やラミネート樹脂の中に
セラミックスや金属を添加する方法としては、特開昭６
０−１６２６４１号の保温効果の優れたシート状素材や
特開昭６３−３５８８７号のコーティング布帛、特開平
１−１８３５７９号のセラミックスをコーティングした
布または紙製品などが開示されている。しかし、これら
の方法では保温性は得られるが添加剤の吸放湿性に由来
する衣服内湿度低減、結露防止効果は得られていなかっ
た。一方、透湿防水衣料の着用時の蒸れを防止し、結露
防止性を高める方法としては、特開昭５６−１７２５６
号、特開昭５６−２０６７９号の防水シート、特開昭６
０−５２６７５号の吸放湿性防水シート、特開昭６０−
１１０４４０号、特開昭６０−１２６３８６号の非通気
性吸放湿性防水シート、特開昭１−７７５３０号の結露
防止性防水シート、特開平７−９６３１号の透湿性防水
布帛、特開平３―９７９７０号の吸放湿性防水コーティ
ング布帛等が開示されている。しかし、これらの方法で
は結露防止性と発熱効果の両者を兼ね備えた添加剤は見
出されていなかった。そこで、以前に本発明者らは、高
吸放湿吸湿発熱性の微粒子を繊維布帛に対し透湿性樹脂
を接着剤として付着させることによって、人体から放出
される汗を吸湿して発熱し、併せて高い吸放湿性により
衣服内湿度低減、結露防止効果を持つ透湿防水布帛を得
る方法により本問題の解決を図った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】透湿防水布帛を得る方
法において、従来の湿式コーティング法は透湿性の高い
製品を得るのに良い方法である。そこで本高吸放湿吸湿
発熱性有機微粒子をベース樹脂中に添加することで透湿
防水布に保温性を付与する検討を行い、満足する吸湿発
熱性、透湿性を得た。ところがこの時、本高吸放湿吸湿
性発熱有機微粒子の影響により形成された膜と基布の間
の剥離強力が弱い欠点が明らかになり、改善の必要が生
じた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は上記
課題を解決するための次の構成より成るものである。１．高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子をベース樹脂中に
添加した樹脂組成物をコーティングした透湿防水布帛で
あり、コーティング膜の剥離強度が５．８N／２．５ｃ
ｍ以上である透湿防水布帛。

【０００５】２．架橋剤としてブロックイソシアネー
トを使用する前記１に記載の透湿防水布帛。３．高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子がアクリロニトリル
を８５％以上含むアクリル系樹脂にヒドラジン処理によ
り架橋構造を導入し、窒素含有量の増加が１.０〜１５.
０重量％であり、加水分解により残存しているニトリル
基量の１.０mmol／ｇ以上を塩系カルボキシル基に化学
変換せしめたものである前記１、２に記載の透湿防水布
帛。４．ベース樹脂がウレタン樹脂を６０％以上含む樹脂で
ある前記１〜３に記載の透湿防水布帛。５．コーティング膜が基布上に樹脂組成物をコーティン
グ後、水中に浸漬して樹脂を凝固させ、溶媒を水中に抽
出し、乾燥されたものである前記１〜４に記載の透湿防
水布帛。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明に用いるベース樹脂はウレタ
ン樹脂であるが、この樹脂には他の樹脂、例えばシリコ
ン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等、または
これらの樹脂の混合物等で、非水系溶媒の樹脂を４０％
以下の割合で含んでいても良い。

【０００７】本発明に用いる繊維布帛としては、ポリエ
ステル系、ポリアミド系、ポリアクリロニトリル系等の
合成繊維、レーヨン、アセテート等の半合成繊維、木
綿、シルク、ウール等の天然繊維からなる、織物、編
物、不織布などが含まれる。また上記の基布に他の後加
工、例えば撥水加工等を施しておいても良い。

【０００８】本発明で言う高吸放湿吸湿発熱性有機微粒
子としては吸湿性が高く、かつ放湿性を有し、なおかつ
吸湿した際に発熱を示す有機微粒子であれば使用可能で
あるが、相対湿度（RH）６５%での吸湿率が４０％以上
の高吸湿性であり、初期吸湿速度が０．８％／分以上の
高吸湿速度であることが発熱速度が速く、吸湿発熱性に
優れ好ましい。さらに好ましくは吸湿率が４５％以上、
初期吸湿速度は１．０％／分以上の有機微粒子である。
但し本粒子の吸水量が大きすぎる場合、膜の膨潤、粒子
の脱離等が発生するため、上記の吸湿性に加え粒子の吸
水量比(絶乾した粒子及びその粒子に純水を添加して２
４時間放置後、余分の水をデカンテーションで除いた後
の全体の重量（Ｂ）を測定し、（Ｂ−Ａ）÷Ａで計算さ
れる)が０．４以上でありかつ１０未満であることが必
要であり、０．６以上４未満がより好ましい。また放湿
性に関しては２０℃、９０％RHから２０℃、４０％RHで
の初期放湿速度が０．８％／分以上であることが吸収し
た水分の放散による衣服内湿度低減、結露防止の観点よ
り好ましく、さらに好ましくは１．０％／分以上であ
る。なお、初期吸湿速度とは７０℃×１２時間の真空乾
燥後、２０℃×６５％RHの雰囲気中に１０分間放置した
時の吸湿率を求め、１分間当たりの吸湿率の増加率によ
って求められるものであり、初期放湿速度とは２０℃、
９０％RHでの２４時間調湿後、２０℃、４０％RHの雰囲
気に移し１０分間放置した時の吸湿率を求め、１分間当
たりの吸湿率の減少率によって求められるものである。

【０００９】高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子のより具体
的な例としては、塩系カルボキシル基を有し、かつ架橋
構造を有する有機微粒子であり、アクリロニトリルを８
５％以上含むアクリル系樹脂にヒドラジン処理により架
橋構造を導入し、窒素含有量の増加を１．０〜１５．０
％とし、加水分解により残存しているニトリル基量の
１．０mmol／ｇ以上を塩系カルボキシル基に化学変換せ
しめたアクリル系金属変性粒子が挙げられる。

【００１０】高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子の樹脂添加
時の吸湿率はベース樹脂が非水系である場合、樹脂の粘
度異常と関係のある重要な要素である。粘度異常を避け
るためには、樹脂溶液に高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子
を直接添加する場合においても、また湿式分散等のため
に一旦溶剤を多くして粘度を下げた樹脂に高吸放湿吸湿
発熱性有機微粒子を添加して分散液を作成する場合にお
いても、粒子の吸湿率を２０％以下にすることが必要で
ある。

【００１１】高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子の平均粒径
は吸湿、放湿速度の向上、また樹脂層からの脱離防止、
布帛のざらつき防止の観点より平均粒径３０μm以下が
必要であり、１０μm以下が好ましく、５μm以下がより
好ましい。

【００１２】なお、高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子の平
均粒径を低減する方法としては、例えばボールミル、ビ
ーズミル、サンドミル、２本、３本ロールミル、ニーダ
ーなどの湿式分散法等があるが、上記粒径が得られるな
らば本様式に限定されない。つまり、本高吸放湿吸湿発
熱性有機微粒子の平均粒径を３０μm以下に出来る方法
であればいずれの方法を使用してもよい。なお、例えば
湿式分散を行う際、分散のために一旦溶剤を多くして粘
度を下げておき、分散完了後溶剤濃度の低い、あるいは
溶剤なしのベース樹脂を添加する事により粉体とベース
樹脂固形分の比、また粘度を目標値に合わせる方法を使
用してもよい。

【００１３】本発明の樹脂を基布上に付与する方法は湿
式コーティング法、つまり基布上に樹脂組成物をコーテ
ィング後、水中に浸漬して樹脂を凝固させ、溶媒を水中
に抽出し、乾燥する方法である。

【００１４】本方法で作成した透湿防水布帛に、耐水圧
向上、膜面の撥水性付与等の目的でさらに後加工を施し
てもかまわない。またその方法としては、例えばコーテ
ィング法、パディング法、スプレー法等、いかなる方法
でも使用できる。

【００１５】基布と湿式膜との剥離強度は透湿防水布帛
の耐久性を決定する極めて重要な要素である。具体的に
は本測定値が５．８Ｎ／２．５ｃｍ以上であることが必
須であり、７．８Ｎ／２．５ｃｍ以上であることが好ま
しく、９．８Ｎ／２．５ｃｍ以上であることがより好ま
しい。

【００１６】

【実施例】以下に実施例により本発明を詳細に説明する
が、本実施例は本発明の請求の範囲を何ら制限するもの
ではない。また、本実施例における樹脂の性能の測定、
評価は次の方法で行った。剥離強度：ＪＩＳＬ１０８９法により測定した。な
お、試験片をあらかじめ５ｃｍ剥離しておく方法として
は、試験片の膜面に熱接着テープをアイロンで接着後、
基布と熱接着テープを剥離することで行った。単位：Ｎ
／２．５ｃｍ

【００１７】高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子の吸湿率：
高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子の２０℃、６５％ＲＨで
の重量を測定し、次に該高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子
を７０℃で１２時間真空乾燥した後の重量を測定後、下
記計算式により求めた。吸湿率＝（乾燥前重量−乾燥後重量）÷乾燥前重量×１
００

【００１８】高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子の粒径：実
施例あるいは比較例で得られた布帛の断面を１０００倍
の電子顕微鏡で撮影し、その写真をたて５ｃｍ×よこ５
ｃｍの正方形に分割し、正方形を任意に３箇所選んで中
の粒子の粒径を測定し、平均した。単位：μm

【００１９】吸湿発熱温度差：評価する樹脂層を有する
布帛および高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子を含まない樹
脂層を持つブランク布（下記比較例４）をそれぞれ絶乾
（乾燥条件：１２０℃、３時間）したのちデシケーター
に入れ、このデシケーターを３２℃、相対湿度７０％の
環境に１０時間以上置くことで布帛の調温を行い、その
後サンプルを取り出して１０秒後の布帛の表面温度を日
本電気三栄株式会社製ＴＨＥＲＭＯＴＲＡＣＥＲＴ
Ｈ３１００及びＤＥＴＥＣＴＯＲＵＮＩＴＴＨ３１０
０で測定し、下記のＴ（サンプル）、Ｔ（ブランク）の
値を求めて、計算式Ｔ=Ｔ（サンプル）−Ｔ（ブラン
ク）により吸湿発熱温度差Ｔの値を算出した。単位：℃ Ｔ（サンプル）：上記樹脂層を有する布帛を絶乾し、絶
乾状態のまま３２℃に調温した後、３２℃、相対湿度７
０％の環境に置いた際の１０秒後の樹脂層を有する面の
表面温度。Ｔ（ブランク）：ブランク布を絶乾し、絶乾状態のまま
３２℃に調温した後、３２℃、相対湿度７０％の環境に
置いた際の１０秒後の樹脂層を有する面の表面温度。

【００２０】透湿度：ＪＩＳＬ１０９９（Ａ−１
法）で測定した。単位：g／m²・２４hr

【００２１】耐水圧：ＪＩＳＬ１０９２（低水圧
法）で測定した。単位：Pa

【００２２】実施例及び比較例（１）コーティング用基布の製造経糸、緯糸の双方にナイロン７７ｄｔｅｘ／９６ｆを用
い、仕上がりの密度が経糸１２５本／２．５４ｃｍ、緯
糸が１０１本／２．５４ｃｍになるように設計し、ジッ
ガー染色機で酸性染料で染色して加工用布帛を得た。そ
の後、フッ素系撥水剤のアサヒガード７１０（旭硝子社
製造）１％ｏｗｆをパッド−ドライ法で付与した後、１
５５℃×１．５分間の熱処理を行った。次いで、１７０
℃で圧力２９０Ｎ／ｃｍ２の条件でカレンダー処理を行
い、コーティング用基布とした。

【００２３】（２）高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子の製
造アクリロニトリル４５０部、アクリル酸メチル２０部、
p−スチレンスルホン酸ソーダ１６部及び水１２２０部
をオートクレーブに入れ、重合開始剤としてジ−tert−
ブチルパーオキサイドを単量体全量に対して０．６％添
加した後、密閉し、次いで攪拌下において１５２℃の温
度にて２０分間重合せしめた後、反応終了後、攪拌を継
続しながら９０℃まで冷却し、平均粒子径０．９μm
（光散乱光度計で測定）の原料微粒子の水分散体を得
た。この水分散体に浴中濃度が３３％になるようにヒド
ラジンを加え、１０２℃で３時間架橋処理を行い、続い
て浴中濃度が１０％となるようにNaOHを加え、１０３℃
で８．５時間の加水分解処理を行った後、流水中で透
析、脱塩、乾燥後、高吸放湿吸湿発熱性の微粒子を得
た。該有機微粒子の窒素増加量は３．２％、塩系カルボ
キシル基４．６mmol／ｇ、６５％RH（２０℃）の吸湿率
は４９％、平均粒子径は５０μmであった。該有機微粒
子を７０℃で１２時間真空乾燥後、６５％RH（２０℃）
の雰囲気下に１０分間放置後の吸湿率は１０．６％であ
り、２４時間後は４９％であった。また、９０％RH（２
０℃）の雰囲気下での２４時間後の吸湿率は７８％であ
り、その後４０％RH（２０℃）の雰囲気に移した際、１
０分後の吸湿率は６７％、また２４時間後の吸湿率は２
８％であり、吸放湿性が確認された。

【００２４】（３）ベース樹脂ＭＰ８２９（大日本インキ（株）製湿式レザー加工用ウ
レタン樹脂、固形分濃度２０％、ＤＭＦ溶液）

【００２５】（４）架橋剤コロネート２５０７（日本ポリウレタン（株）製ヘ
キサメチレンジイソシアネート系ブロックイソシアネー
ト架橋剤、固形分濃度８０％）コロネートＨＸ（日本ポリウレタン（株）製ヘキサメ
チレンジイソシアネート系架橋剤、固形分濃度１００
％）

【００２６】［実施例１］まず始めに、本実施例で用い
る樹脂の製造を次の方法で行った。上記で製造した高吸
放湿吸湿発熱性有機微粒子を７０℃で１２時間真空乾燥
し、乾燥実施後、シリカゲルの入ったデシケーターに粉
砕後の微粒子を入れ、冷却した。冷却後の高吸放湿吸湿
発熱性有機微粒子の粒径は５０μm、吸湿率は９％であ
った。冷却後、上記の高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子１
００部に対し、ＤＭＦ１３５部を添加し、次に上記ＭＰ
−８２９の原液１１３．８部を添加、混合して分散液を
調製した。本分散液１ｋｇに対し、シンマルエンタープ
ライゼス製ダイノミルＫＤＬ−ＰＩＬＯＴを用いて２時
間の分散を行った。分散中の液温は４０℃、分散液粘度
は０．６Ｐａ・ｓであった。分散終了後、本分散液１０
０部に対しＭＰ−８２９の原液を５７０部添加してコー
ティング液を調製した。この時の樹脂の粘度は７Ｐａ・
ｓであった。次にコロネート２５０７を上記コーティン
グ液１００部に対し１．２５部添加（架橋剤固形分とし
ては１部）し、前記コーティング基布に対し１００ミク
ロンのクリアランスを持つアプリケーターで塗布した。
続いて本布帛を水中に１０分間浸漬してＤＭＦの抽出及
び膜の凝固を行い、次いで５０℃の温水中に浸漬してさ
らに残留ＤＭＦ抽出後、乾燥機（１２０℃）で３分間乾
燥し、その後１５０℃で３分間のキュアリング処理をし
て透湿防水布帛を得た。これより、本透湿防水布に付与
した樹脂層中の高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子の割合
（水分なし）は４０％と計算される。該透湿防水布の物
性を下表１に示す。

【００２７】［実施例２］上記実施例１の透湿防水布帛
の製造に対し、コロネート２５０７の量を２．５部（架
橋剤固形分としては２部）とする以外は実施例１と全く
同一の方法により透湿防水布を試作した。該透湿防水布
の物性を下表１に示す。

【００２８】［比較例１］上記実施例１の透湿防水布帛
の製造に対し、架橋剤を添加しない以外は実施例１と全
く同一の方法により透湿防水布を試作した。該透湿防水
布の物性を下表１に示す。

【００２９】［比較例２］上記実施例１の透湿防水布帛
の製造に対し、架橋剤をコロネートＨＸとし、架橋剤添
加量を１部（架橋剤固形分として１部）とする以外は実
施例１と全く同一の方法により透湿防水布を試作した。
該透湿防水布の物性を下表１に示す。

【００３０】［比較例３］上記実施例１の透湿防水布帛
の製造に対し、架橋剤コロネートＨＸとし、架橋剤添加
量を２部（架橋剤固形分として２部）とする以外は実施
例１と全く同一の方法により透湿防水布を試作した。該
透湿防水布の物性を下表１に示す。

【００３１】［比較例４］吸湿発熱温度差評価用のブラ
ンク布帛の製造を次の方法で行った。ＭＰ−８２９の樹
脂１００部に対しＤＭＦを３５部添加してコーティング
液を調製した。この時の樹脂の粘度は７Ｐａ・ｓであっ
た。次にコロネートＨＸを上記コーティング液１００部
に対し１部添加（架橋剤固形分としては１部）し、前記
コーティング基布に対し１００ミクロンのクリアランス
を持つアプリケーターで塗布した。続いて本布帛を水中
に１０分間浸漬してＤＭＦの抽出及び膜の凝固を行い、
次いで５０℃の温水中に浸漬してさらに残留ＤＭＦ抽出
後、乾燥機（１２０℃）で３分間乾燥し、その後１５０
℃で３分間のキュアリング処理をして透湿防水布帛を得
た。該透湿防水布の物性を表１に示す。

【００３２】

【表１】表１に示すように、ブロックイソシアネート架橋剤を用
いた実施例１、２による透湿防水布は比較例１〜３の透
湿防水布に対し、基布と膜の間の剥離強力に優れたもの
であり、加えて他物性（耐水圧、透湿度、吸湿発熱温度
差）の低下のない非常に優れたものであることがわか
る。また比較例４は実施例１、２の透湿防水布に対し、
高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子を添加しないために剥離
強力は高いが、吸湿発熱効果はなく、また透湿度も非常
に低いものであった。

【００３３】

【発明の効果】上記から明らかなように、本発明で得ら
れる透湿防水布帛は、ブロックイソシアネート系の架橋
剤を用いることによって、優れた透湿性能と高い剥離耐
久性を両立できるものである。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｄ 175/04 Ｃ０９Ｄ 175/04 Ｄ０６Ｍ 15/564 Ｄ０６Ｍ 15/564 // Ｃ０８Ｌ 33:20 Ｃ０８Ｌ 33:20 Ｆターム(参考） 4F070 AA18 AA32 AA34 AC45 AE08 GA06 GB06 GC01 4F100 AH00A AH03A AK01A AK27A AK51A BA02 DE01A DG11B EH46B GB72 GB90 JD04 JD05 JD14A JD14B JD15A JK06 YY00A 4J002 BG102 CK021 FA082 GC00 GK00 4J038 CG162 DG001 DG301 GA06 GA10 JB18 KA03 LA02 MA03 NA04 NA07 NA08 NA13 PB02 PC10 4L033 AB04 AC07 AC15 BA49 CA26 CA50

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高吸放湿吸湿発性熱有機微粒子をベース樹
脂中に添加した樹脂組成物をコーティングした透湿防水
布帛であり、コーティング膜の剥離強度が５．８N／
２．５ｃｍ以上である透湿防水布帛。
【請求項２】ベース樹脂中に架橋剤としてブロックイソ
シアネートを含有する請求項１に記載の透湿防水布帛。
【請求項３】高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子がアクリロ
ニトリルを８５％以上含むアクリル系樹脂にヒドラジン
処理により架橋構造を導入し、窒素含有量の増加が１.
０〜１５.０重量％であり、加水分解により残存してい
るニトリル基量の１.０mmol／ｇ以上を塩系カルボキシ
ル基に化学変換せしめたものである請求項１〜２に記載
の透湿防水布帛。
【請求項４】ベース樹脂がウレタン樹脂を６０％以上含
む樹脂である請求項１〜３に記載の透湿防水布帛。
【請求項５】コーティング膜が基布上に樹脂組成物をコ
ーティング後、水中に浸漬して樹脂を凝固させ、溶媒を
水中に抽出し、乾燥されたものである請求項１〜４に記
載の透湿防水布帛。